在Semicon China2020上，新美光（蘇州）半導體科技有限公司發(fā)布了450mm（18寸）11個9純度的半導體級單晶硅棒。據(jù)介紹，450mm半導體單晶硅棒采用國際最先進MCZ技術，代表國際先進水平，將改變國內(nèi)無自主450mm半導體級單晶硅棒的局面。在國產(chǎn)芯片危難之際，在28nm以下晶圓廠實現(xiàn)國產(chǎn)替代。

逼出來的潛力 國產(chǎn)芯片原材料實現(xiàn)大突破

繼中興被制裁而大傷元氣之后，華為在美國變本加厲地制裁之下，也不得不就是要求供應商轉移工廠到中國，或其它方式繞開管制。而美國的制裁也越來越集中在芯片關鍵技術上。據(jù)了解，在芯片制造上，無論是臺積電還是中芯國際，都需要單晶硅原材料，具體上硅片的純度要求高，需要苛刻的生產(chǎn)環(huán)境，復雜的工藝，還涉及到晶向，電阻率等多項要求，一條生產(chǎn)線下來都要上百億的投入。

在芯片原材料上，國內(nèi)企業(yè)一直遠遠落后于國外，靠進口不僅價格高昂，排期也長期在蘋果和三星之后，且受到各種限制，對芯片生產(chǎn)極其不利。直到2019年國內(nèi)企業(yè)在某些領域逐步趕了上來，先是金瑞泓微電子在2019年研發(fā)出300mm（12寸）單晶硅棒，成功填補了我國在集成電路產(chǎn)業(yè)鏈上缺失的重要一環(huán)。而值此美國制裁越演越烈之際，新美光（蘇州）半導體實現(xiàn)了國產(chǎn)450mm（18寸）半導體級單晶硅棒研制成功，國產(chǎn)芯片原材料實現(xiàn)了大突破，意味著中國芯片的成本有可能實現(xiàn)大幅降低。

據(jù)悉，新美光（蘇州）半導體科技有限公司成立于2013年1月，依托中科院蘇州納米所和中科院產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新與育成中心，致力于先進半導體硅材料的研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化，提供半導體硅片一攬子解決方案。芯片原材料可以自供，將在半導體晶圓廠自主化方面發(fā)揮重要作用，大幅降低芯片的成本的同時，也為終端產(chǎn)品提供了更高的競爭力。

市場需求刺激國產(chǎn)替代加速前進

根據(jù)全球300mm（12英寸）和450mm（18英寸）晶圓Fab的產(chǎn)品和數(shù)量預測，因此300mm硅片在未來至少25年的時間里，也將繼續(xù)保持發(fā)展的態(tài)勢，并保持主流地位。據(jù)市場預測，12英寸硅片在2022年左右達到市場份額的峰值。而在摩爾定律的驅動下，隨著18寸硅片的生產(chǎn)技術逐漸成熟，市場化進程加速，12英寸將朝著18英寸過渡。但截至目前，18英寸（450mm）的硅片對于全球半導體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關鍵在于半導體設備供應商，包括應用材料等企業(yè)缺乏研發(fā)和生產(chǎn)的積極性。生產(chǎn)450mm硅片不是簡單地把腔體的直徑放大，而是需要重新設計和制造相應的設備，面對巨大的資本開支和高端技術人才的引進等難題，企業(yè)需要慎重考慮未來的市場是否有足夠的投資回報率，以尋找成熟的時機進入市場。SEMI曾預測每個450mm晶圓廠將耗資100億美元，但單位面積芯片成本只下降8％。因此，成本下降接下來將是決定450mm硅片成功的關鍵。然而芯片的制造成本，不僅與設備有關，還與配套的產(chǎn)業(yè)鏈有關。只有實現(xiàn)芯片制造商與設備制造商實現(xiàn)雙贏，才能持續(xù)進步與發(fā)展。因此，盡管450mm硅片是大勢所趨，但未來向450mm硅片過渡，估計要比向300mm硅片過渡更為復雜與困難，可能周期會更長一些。何時真正的開始過渡，以及全球有多少廠家愿意出資70億美元～100億美元投資建廠尚有待觀察，這也是目前似乎存有不同觀點的癥結所在，因為可能只有銷售額達到或接近200億美元的企業(yè)才能夠支持得起如此巨額的持續(xù)投資。

據(jù)最新公布的晶圓產(chǎn)能報告顯示，在12寸晶圓產(chǎn)能排行中，三星以22％奪全球第一，其次為美光的14％，SK海力士與臺積電同為13％位居第三。第五至第十則分別為東芝／威騰（11％）、英特爾（7％）、GlobalFoundries（6％）、聯(lián)電（3％）、力晶科技（2％）及中芯國際（2％）。其中三星、美光、SK海力士、東芝／威騰以供應DRAM與NAND flash存儲器為主。臺積電、GlobalFoundries、聯(lián)電、力晶科技、中芯國際為純晶圓代工業(yè)者。英特爾則為整合元件制造（IDM）業(yè)者，就營收而言，該公司亦為全球最大的半導體業(yè)者。IC Insights表示，上述前十大業(yè)者都已運用最大尺寸晶圓技術來制造各類IC產(chǎn)品，因此在每晶粒的制造成本上，都具有最佳的攤銷能力。此外，這些業(yè)者也都對新的或改善現(xiàn)有的12寸晶圓制程上，具有繼續(xù)進行投資的能力。另據(jù)新美光CEO夏秋良介紹，新美光計劃未來3－5年內(nèi)投巨資打造國內(nèi)最先進的半導體硅材料研發(fā)及生產(chǎn)基地。

中美貿(mào)易戰(zhàn)和新冠疫情影響，正在重塑全球經(jīng)濟秩序和供應鏈體系，在此大形勢下，華為等頭部企業(yè)將不得不向在國內(nèi)尋求優(yōu)質供應商，而巨大市場需求將刺激關鍵核心技術領域的重大突破和國產(chǎn)替代，形成良性循環(huán)。多難興邦，像新美光發(fā)布的具有領先意義的技術突破，必將激勵更多的中國企業(yè)加大投入，我們期待單點突破到遍地開花的美好圖景。